JP2012517909A - マイクロ構造を作製する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
[0087]この実施例は、3つの異なる材料分類、ゴム、セラミック、及び金属の湾曲面にマイクロ構造をキャスト成形する方法を説明する。図1に、マイクロモールド成形のキャスト成形プロセスの連鎖を示す。マイクロキャスト成形プロセスの連鎖は、湾曲面に組み込まれたマイクロ構造を有するプロトタイプで開始する。マイクロ構造プロトタイプの湾曲面にゴムをキャスト成形し、マイクロ構造ゴムの湾曲面にセラミックをキャスト成形し、マイクロ構造セラミックの湾曲面に金属をキャスト成形し、そのマイクロ構造金属により、最終製品の湾曲面をモールド成形又はキャスト成形する。そのマイクロ構造は、プロセス連鎖の全てのステップを通して複製される。この実施例はマイクロ柱を有するマイクロ構造プロトタイプを説明しているが、このプロセスはマイクロ柱に限定されない。マイクロ構造プロトタイプは、マイクロ穴、又はプロセス連鎖の全てのステップを通して複製することになる他の形状のタイプを有することもできる。
[0094]図24に、リソグラフィにより画定したマイクロ/ナノ構造配列(LDAMN)を作製する技法を示す。その技法は、感光性ポリマー又は光若しくは粒子に敏感なレジスト2415を上部に備えた基板2414で開始する。ステンシルマスク2417を通してレジストに光2416を当てることによって、そのレジストにマイクロメートルスケール又はナノメートルスケールの構造を形成することができる。他の種類の電磁波、エネルギービーム、又は粒子を使用して、こうしたマイクロ構造又はナノ構造を形成することもできる。これらの構造はパターンを付けて配列することも、付けずに配列することもできるが、その重要な特性は、製造プロセスにより、マイクロメートルスケール又はナノメートルスケールの正確さ及び精密度でそれらのサイズ、形状、及び配置を制御することである。
[0098]予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造プロトタイプを作製した。予め選択したパターンは、マイクロ特徴部の形状が異なる2つの領域を含んでいた。第1の領域は、高さ100μm、幅100μm、断面形状が三角形のマイクロ柱を含んでいた。第2の領域は、高さ100μm、幅100μm、断面形状が円形のマイクロ柱を含んでいた。
U.S. Patent Application Publication No. US 2006/0162896.
U.S. Patent No. 5,735,985.
U.S. Patent No. 6,502,622.
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U.S. Patent No. 6,511,622.
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[0127]本出願全体の全ての参考文献、例えば、発行又は付与された特許又は等価物、特許出願公開を含む特許文献、及び非特許文献又は他の原資料は、本出願の開示と少なくとも部分的に矛盾していない限り、参照により個別に援用した場合と同じように、参照によりその全体が本明細書に援用される(例えば、部分的に矛盾している参考文献は、その参照文献の部分的に矛盾する部分を除いて援用される)。
Claims (85)
- マイクロ構造最終製品を作る方法であって、
予め選択したパターンを有するマイクロ特徴部を備えたマイクロ構造プロトタイプを作製するステップと、
前記マイクロ構造プロトタイプからゴムをキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有するゴム製マイクロ特徴部を備えたマイクロ構造ゴムを作るステップと、
前記マイクロ構造ゴムからセラミックをキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有するセラミック製マイクロ特徴部を備えたマイクロ構造セラミックを作るステップと、
前記マイクロ構造セラミックから金属をキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有する金属製マイクロ特徴部を備えたマイクロ構造金属を作るステップと、
前記マイクロ構造金属から最終製品材料をキャスト成形又はモールド成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有する最終製品材料製のマイクロ特徴部を備えたマイクロ構造最終製品を作るステップと
を含む、方法。 - 前記マイクロ特徴部の寸法が、10nm〜100μmの範囲から選択され、前記マイクロ構造プロトタイプが、100μm〜1mの範囲から選択される寸法を有する第2組の特徴部をさらに備える、請求項1に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記第2組の特徴部上に、及び/又はその中に位置決めされる、請求項2に記載の方法。
- 前記第2組の特徴部の表面積のうちの80%〜100%が、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって覆われる、請求項3に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部が、フォトリソグラフィ、レーザアブレーション、レーザパターニング、レーザ加工、X線リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される方法を用いて作られる、請求項1に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部のピッチが、10nm〜100μmの範囲から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンの前記マイクロ特徴部がそれぞれ、同一の寸法を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンの前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分の寸法が異なる、請求項1に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分のアスペクト比が、1:2〜7:1の範囲から選択される、請求項1に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造プロトタイプの湾曲面上に配置され、前記ゴム製マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造ゴムの湾曲面上に配置され、前記セラミック製マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造セラミックの湾曲面上に配置され、前記金属製マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造金属の湾曲面上に配置され、前記最終製品材料製のマイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造最終製品の湾曲面上に配置される、請求項1に記載の方法。
- 前記最終製品材料が、タイヤのゴムであり、それにより、マイクロ構造のタイヤが作られる、請求項1に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部が、キャスト成形ステップ及び/又はモールド成形ステップそれぞれにおいて、高い忠実度で複製される、請求項1に記載の方法。
- 前記複製の忠実度が、50%〜100%の範囲から選択される、請求項11に記載の方法。
- マイクロ構造プロトタイプを作製する前記ステップが、
半導体ウェハを用意するサブステップと、
予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって前記半導体ウェハをパターニングするサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハに、未硬化の可撓性ポリマーをモールド成形するサブステップと、
前記ポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造可撓性ポリマーを形成するサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハから前記マイクロ構造可撓性ポリマーを取り外すサブステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するプロトタイプを用意するサブステップと、
前記マイクロ構造可撓性ポリマーの少なくとも一部分を変形させて、前記プロトタイプの前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面の少なくとも一部分に、前記マイクロ構造可撓性ポリマーを適合させるサブステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - マイクロ構造プロトタイプを作製する前記ステップが、
半導体ウェハを用意するサブステップと、
予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって前記半導体ウェハをパターニングするサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハに、未硬化の第1のポリマーをモールド成形するサブステップと、
前記第1のポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造可撓性ポリマーを形成するサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハから前記マイクロ構造可撓性ポリマーを取り外すサブステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するマクロモールド型を用意するサブステップと、
前記マイクロ構造可撓性ポリマーの少なくとも一部分を変形させて、前記マクロモールド型の前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の前記表面の少なくとも一部分に、前記マイクロ構造可撓性ポリマーを適合させるサブステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するプロトタイプを用意するサブステップと、
前記プロトタイプの前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面の少なくとも一部分に未硬化の第2のポリマーを堆積させるサブステップと、
前記マクロモールド型及びマイクロ構造可撓性ポリマーを、前記プロトタイプ及び前記未硬化の第2のポリマーに接触させるサブステップと、
前記未硬化の第2のポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造の第2のポリマーを作るサブステップと、
前記プロトタイプ及びマイクロ構造の第2のポリマーから前記マクロモールド型及びマイクロ構造可撓性ポリマーを解放するサブステップと
を含む、請求項1に記載の方法。 - 変形させる前記ステップでは、前記マイクロ構造ポリマーの少なくとも一部分が、100μm〜3mの範囲から選択される曲率半径まで変形する、請求項14又は15に記載の方法。
- 変形させる前記ステップでは、前記マイクロ構造ポリマーの少なくとも一部分が、1%〜1300%の範囲から選択される歪みレベルまで変形する、請求項14又は15に記載の方法。
- パターニングする前記ステップが、フォトリソグラフィ、レーザアブレーション、レーザパターニング、レーザ加工、X線リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される方法を用いて、前記半導体ウェハをパターニングするサブステップを含む、請求項14又は15に記載の方法。
- マイクロ構造物品を作る方法であって、
予め選択したパターン及び10nm〜100μmの範囲から選択される寸法を有する1つ又は複数のマイクロ特徴部と、100μm〜1mの範囲から選択される寸法を有する1つ又は複数のマクロスケール特徴部とを備えたマイクロ構造プロトタイプを作製するステップと、
前記マイクロ構造プロトタイプからゴムをキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有するゴム製マイクロ特徴部を備えたマイクロ構造ゴムを作るステップと
を含む、方法。 - 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マクロスケール特徴部上に又はその中に位置決めされる、請求項19に記載の方法。
- 前記マクロスケール特徴部の表面積のうちの80%〜100%が、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって覆われる、請求項20に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部が、フォトリソグラフィ、レーザアブレーション、レーザパターニング、レーザ加工、X線リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される方法を用いて作られる、請求項19に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部のピッチが、10nm〜100μmの範囲から選択される、請求項19に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンの前記マイクロ特徴部がそれぞれ、同一の寸法を有する、請求項19に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンの前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分の寸法が異なる、請求項19に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分のアスペクト比が、1:2〜7:1の範囲から選択される、請求項19に記載の方法。
- 前記マイクロ構造プロトタイプの表面に離型剤を施すステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記離型剤が、ナプフィン、パラフィンろう、ポリシロキサン、合成ろう、鉱油、テフロン、フルオロポリマー、シラン、チオール、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される、請求項27に記載の方法。
- 前記マイクロ構造プロトタイプからゴムをキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有するゴム製マイクロ特徴部を備えた第2のマイクロ構造ゴムを作るステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記マイクロ構造ゴムからセラミックをキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有するセラミック製マイクロ特徴部を備えたマイクロ構造セラミックを作るステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
- 前記マイクロ構造ゴムの表面に剥離剤を施すステップをさらに含む、請求項30に記載の方法。
- 前記剥離剤が、水、石けん、パラフィンろう、ポリシロキサン、合成ろう、鉱油、テフロン、フルオロポリマー、シラン、チオール、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される、請求項31に記載の方法。
- 前記マイクロ構造ゴムからセラミックをキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有するセラミック製マイクロ特徴部を備えた第2のマイクロ構造セラミックを作るステップをさらに含む、請求項30に記載の方法。
- 前記マイクロ構造セラミックから金属をキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有する金属製マイクロ特徴部を有するマイクロ構造金属を作るステップをさらに含む、請求項30に記載の方法。
- 前記マイクロ構造金属から最終製品材料をキャスト成形又はモールド成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有する最終製品材料製のマイクロ特徴部を備えたマイクロ構造最終製品を作るステップをさらに含む、請求項34に記載の方法。
- マイクロ構造プロトタイプを作製する前記ステップが、
半導体ウェハを用意するサブステップと、
予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって前記半導体ウェハをパターニングするサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハに、未硬化の可撓性ポリマーをモールド成形するサブステップと、
前記ポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造可撓性ポリマーを形成するサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハから前記マイクロ構造可撓性ポリマーを取り外すサブステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するプロトタイプを用意するサブステップと、
前記マイクロ構造可撓性ポリマーの少なくとも一部分を変形させて、前記プロトタイプの前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面の少なくとも一部分に、前記マイクロ構造可撓性ポリマーを適合させるサブステップと
を含む、請求項19に記載の方法。 - マイクロ構造プロトタイプを作製する前記ステップが、
半導体ウェハを用意するサブステップと、
予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって前記半導体ウェハをパターニングするサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハに、未硬化の第1のポリマーをモールド成形するサブステップと、
前記第1のポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造可撓性ポリマーを形成するサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハから前記マイクロ構造可撓性ポリマーを取り外すサブステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するマクロモールド型を用意するサブステップと、
前記マイクロ構造可撓性ポリマーの少なくとも一部分を変形させて、前記マクロモールド型の前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の前記表面の少なくとも一部分に、前記マイクロ構造可撓性ポリマーを適合させるサブステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するプロトタイプを用意するサブステップと、
前記プロトタイプの前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面の少なくとも一部分に未硬化の第2のポリマーを堆積させるサブステップと、
前記マクロモールド型及びマイクロ構造可撓性ポリマーを、前記プロトタイプ及び前記未硬化の第2のポリマーに接触させるサブステップと、
前記未硬化の第2のポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造の第2のポリマーを作るサブステップと、
前記プロトタイプ及びマイクロ構造の第2のポリマーから前記マクロモールド型及びマイクロ構造可撓性ポリマーを解放するサブステップと
を含む、請求項19に記載の方法。 - 変形させる前記ステップでは、前記マイクロ構造ポリマーの少なくとも一部分が、100μm〜3mの範囲から選択される曲率半径まで変形する、請求項36又は37に記載の方法。
- 変形させる前記ステップでは、前記マイクロ構造ポリマーの少なくとも一部分が、1%〜1300%の範囲から選択される歪みレベルまで変形する、請求項36又は37に記載の方法。
- パターニングする前記ステップが、フォトリソグラフィ、レーザアブレーション、レーザパターニング、レーザ加工、X線リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される方法を用いて、前記半導体ウェハをパターニングするサブステップを含む、請求項36又は37に記載の方法。
- 前記1つ又は複数のマイクロ特徴部が、穴、柱、段、リッジ、湾曲領域、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される、請求項19に記載の方法。
- 前記マイクロ構造プロトタイプの前記マイクロ特徴部が、高い忠実度で前記ゴムに複製される、請求項19に記載の方法。
- 前記マイクロ構造ゴムからセラミックをキャスト成形し、それにより、マイクロ構造セラミックを作るステップをさらに含み、前記マイクロ構造ゴムの前記マイクロ特徴部が、高い忠実度で前記セラミックに複製される、請求項42に記載の方法。
- 前記マイクロ構造セラミックから金属をキャスト成形し、それにより、マイクロ構造金属を作るステップをさらに含み、前記マイクロ構造セラミックの前記マイクロ特徴部が、高い忠実度で前記金属に複製される、請求項43に記載の方法。
- 前記マイクロ構造金属から最終製品材料をキャスト成形又はモールド成形し、それにより、マイクロ構造最終製品を作るステップをさらに含み、前記マイクロ構造金属の前記マイクロ特徴部が、高い忠実度で前記最終製品に複製される、請求項44に記載の方法。
- 前記複製の忠実度が、50%〜100%の範囲から選択される、請求項42、43、44、又は45のいずれか一項に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造プロトタイプの湾曲面上に配置される、請求項19に記載の方法。
- 前記ゴム製マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造ゴムの湾曲面上に配置される、請求項19、29、又は42のいずれか一項に記載の方法。
- 前記セラミック製マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造セラミックの湾曲面上に配置される、請求項30、33、又は43のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属製マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造金属の湾曲面上に配置される、請求項34又は44に記載の方法。
- 前記最終製品材料製のマイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造最終製品の湾曲面上に配置される、請求項35又は45に記載の方法。
- 前記複数のマイクロ特徴部の断面形状が、円形、楕円形、三角形、正方形、矩形、多角形、星形、六角形、文字形、数字形、数学記号形、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される、請求項20に記載の方法。
- 前記マクロスケール特徴部が、チャネル、溝、ふくらみ、リッジ、くぼんだ領域、***した領域、湾曲領域、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される、請求項20に記載の方法。
- マイクロ構造のタイヤを作る方法であって、
予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造プロトタイプを作製するステップと、
前記マイクロ構造プロトタイプからゴムをキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有するゴム製マイクロ特徴部を備えたマイクロ構造ゴムを作るステップと、
前記マイクロ構造ゴムからセラミックをキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有するセラミック製マイクロ特徴部を備えたマイクロ構造セラミックを作るステップと、
前記マイクロ構造セラミックから金属をキャスト成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有する金属製マイクロ特徴部を備えたマイクロ構造金属を作るステップと、
前記マイクロ構造金属からタイヤのゴムをキャスト成形又はモールド成形し、それにより、前記予め選択したパターンを有するタイヤのゴム製のマイクロ特徴部を備えたマイクロ構造のタイヤを作るステップと
を含む、方法。 - 前記マイクロ構造のタイヤが、1つ又は複数のマクロスケール特徴部を含む、請求項54に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部上に又はその中に位置決めされる、請求項55に記載の方法。
- 前記第2組の特徴部の表面積のうちの80%〜100%が、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって覆われる、請求項56に記載の方法。
- 前記マクロスケール特徴部の寸法が、1mm〜1mの範囲から選択される、請求項55に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造プロトタイプの湾曲面上に配置される、請求項54に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の寸法が、10nm〜100μmの範囲から選択される、請求項54に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部が、フォトリソグラフィ、レーザアブレーション、レーザパターニング、レーザ加工、X線リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される方法を用いて作られる、請求項54に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部が、キャスト成形ステップ及び/又はモールド成形ステップそれぞれにおいて、50〜100%の範囲から選択される複製の忠実度で複製される、請求項54に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部のピッチが、10nm〜100μmの範囲から選択される、請求項54に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンの前記マイクロ特徴部がそれぞれ、同一の寸法を有する、請求項54に記載の方法。
- 前記予め選択したパターンの前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分の寸法が異なる、請求項54に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分のアスペクト比が、1:2〜7:1の範囲から選択される、請求項54に記載の方法。
- 前記マイクロ構造のタイヤが、自動車のタイヤの接地部分に複数のマイクロ特徴部を備える、請求項54に記載の方法。
- 前記マイクロ構造のタイヤが、自動車のタイヤのサイドウォール部分に複数のマイクロ特徴部を備える、請求項54に記載の方法。
- マイクロ構造プロトタイプを作製する前記ステップが、
半導体ウェハを用意するサブステップと、
予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって前記半導体ウェハをパターニングするサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハに、未硬化の可撓性ポリマーをモールド成形するサブステップと、
前記ポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造可撓性ポリマーを形成するサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハから、前記マイクロ構造可撓性ポリマーを取り外すサブステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するプロトタイプを用意するサブステップと、
前記マイクロ構造可撓性ポリマーの少なくとも一部分を変形させて、前記プロトタイプの前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面の少なくとも一部分に、前記マイクロ構造可撓性ポリマーを適合させるサブステップと
を含む、請求項54に記載の方法。 - マイクロ構造プロトタイプを作製する前記ステップが、
半導体ウェハを用意するサブステップと、
予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって前記半導体ウェハをパターニングするサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハに、未硬化の第1のポリマーをモールド成形するサブステップと、
前記第1のポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造可撓性ポリマーを形成するサブステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハから前記マイクロ構造可撓性ポリマーを取り外すサブステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するマクロモールド型を用意するサブステップと、
前記マイクロ構造可撓性ポリマーの少なくとも一部分を変形させて、前記マクロモールド型の前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の前記表面の少なくとも一部分に、前記マイクロ構造可撓性ポリマーを適合させるサブステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するプロトタイプを用意するサブステップと、
前記プロトタイプの前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面の少なくとも一部分に未硬化の第2のポリマーを堆積させるサブステップと、
前記マクロモールド型及びマイクロ構造可撓性ポリマーを、前記プロトタイプ及び前記未硬化の第2のポリマーに接触させるサブステップと、
前記未硬化の第2のポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造の第2のポリマーを作るサブステップと、
前記プロトタイプ及びマイクロ構造の第2のポリマーから前記マクロモールド型及びマイクロ構造可撓性ポリマーを解放するサブステップと
を含む、請求項54に記載の方法。 - 前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面積のうちの80%〜100%が、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって覆われる、請求項69又は70に記載の方法。
- 前記マイクロ構造ポリマーの少なくとも一部分が、100μm〜3mの範囲から選択される曲率半径まで変形する、請求項69又は70に記載の方法。
- 前記マイクロ構造ポリマーの少なくとも一部分が、1%〜1300%の範囲から選択される歪みレベルまで変形する、請求項69又は70に記載の方法。
- パターニングする前記ステップが、フォトリソグラフィ、レーザアブレーション、レーザパターニング、レーザ加工、X線リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される方法を用いて、前記半導体ウェハをパターニングするサブステップを含む、請求項69又は70に記載の方法。
- 前記マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造プロトタイプの湾曲面上に配置され、前記ゴム製マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造ゴムの湾曲面上に配置され、前記セラミック製マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造セラミックの湾曲面上に配置され、前記金属製マイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造金属の湾曲面上に配置され、前記タイヤのゴム製のマイクロ特徴部の少なくとも一部分が、前記マイクロ構造のタイヤの湾曲面上に配置される、請求項54に記載の方法。
- 前記マイクロ構造セラミックが、前記予め選択したパターンを有する前記セラミック製マイクロ特徴部よりもサイズが小さい特徴部を備えた、追加の層の粗さを含む、請求項1、30、33、43、又は54のいずれか一項に記載の方法。
- 前記追加の層の粗さが、さらなるキャスト成形ステップ又はモールド成形ステップにおいて複製される、請求項77に記載の方法。
- マイクロ構造物品を作る方法であって、
半導体ウェハを用意するステップと、
予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって前記半導体ウェハをパターニングするステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハに、未硬化の可撓性ポリマーをモールド成形するステップと、
前記ポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造可撓性ポリマーを形成するステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハから、前記マイクロ構造可撓性ポリマーを取り外すステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有する大面積プロトタイプを用意するステップと、
前記マイクロ構造可撓性ポリマーの少なくとも一部分を変形させて、前記大面積プロトタイプの前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面の少なくとも一部分に、変形した前記マイクロ構造可撓性ポリマーを適合させるステップと、
前記プロトタイプ及びマイクロ構造ポリマーに材料をキャスト成形又はモールド成形し、それにより、キャスト成形又はモールド成形された物品の少なくとも一部分に、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を複製するステップと
を含む、方法。 - マイクロ構造物品を作る方法であって、
半導体ウェハを用意するステップと、
予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって前記半導体ウェハをパターニングするステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハに、未硬化の第1のポリマーをモールド成形するステップと、
前記第1のポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造可撓性ポリマーを形成するステップと、
前記パターニングされた半導体ウェハから前記マイクロ構造可撓性ポリマーを取り外すステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有するマクロモールド型を用意するステップと、
前記マイクロ構造可撓性ポリマーの少なくとも一部分を変形させて、前記マクロモールド型の前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面の少なくとも一部分に、前記マイクロ構造可撓性ポリマーを適合させるステップと、
1つ又は複数のマクロスケール特徴部を有する大面積プロトタイプを用意するステップと、
前記プロトタイプの前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面の少なくとも一部分に未硬化の第2のポリマーを堆積させるステップと、
前記マクロモールド型及びマイクロ構造可撓性ポリマーを、前記プロトタイプ及び前記未硬化の第2のポリマーに接触させるステップと、
前記未硬化の第2のポリマーを硬化させ、それにより、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を有するマイクロ構造の第2のポリマーを作るステップと、
前記プロトタイプ及びマイクロ構造の第2のポリマーから前記マクロモールド型及びマイクロ構造可撓性ポリマーを解放するステップと、
前記プロトタイプ及びマイクロ構造の第2のポリマーに材料をキャスト成形又はモールド成形し、それにより、キャスト成形又はモールド成形された物品の少なくとも一部分に前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部を複製するステップと
を含む、方法。 - 前記1つ又は複数のマクロスケール特徴部の表面積のうちの80%〜100%が、前記予め選択したパターンのマイクロ特徴部によって覆われる、請求項78又は79に記載の方法。
- 変形させる前記ステップでは、前記マイクロ構造ポリマーの少なくとも一部分が、100μm〜3mの範囲から選択される曲率半径まで変形する、請求項78又は79に記載の方法。
- 変形させる前記ステップでは、前記マイクロ構造ポリマーの少なくとも一部分が、1%〜1300%の範囲から選択される歪みレベルまで変形する、請求項78又は79に記載の方法。
- パターニングする前記ステップが、フォトリソグラフィ、レーザアブレーション、レーザパターニング、レーザ加工、X線リソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、ナノインプリントリソグラフィ、及びこれらの任意の組み合わせから成るグループから選択される方法を用いて、前記半導体ウェハをパターニングするサブステップを含む、請求項78又は79に記載の方法。
- 前記キャスト成形又はモールド成形された材料が、ゴム、ポリマー、セラミック、及び金属から成るグループから選択される、請求項78又は79に記載の方法。
- 追加のキャスト成形ステップ及び/又はモールド成形ステップをさらに含む、請求項78又は79に記載の方法。
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